一、项目背景与需求分析
在某大型能源基础设施项目中，SCADA系统（主站设备品牌：研华科技，型号：WebAccess9.0）需实时监控AGV小车（从站设备品牌：新松机器人，型号：AGV-3000）的运行状态。然而，SCADA系统采用MODBUSTCP协议，而AGV小车基于EtherNet/IP协议通信，两者协议不兼容导致数据无法直接交互。为解决这一问题，项目团队引入捷米特JM-EIPM-TCP协议转换网关，通过EtherNet/IP转MODBUS TCP协议转换功能，实现SCADA系统与AGV小车的无缝通信。
二、设备配置与网络架构
1.核心设备清单
· 协议转换网关：捷米特JM-EIPM-TCP（支持双向数据映射，最大输入输出字节数500字节）
· SCADA系统：研华WebAccess9.0（MODBUSTCP主站，IP地址：192.168.1.10）
· AGV小车：新松AGV-3000（EtherNet/IP从站，IP地址：192.168.1.20）
· 网络交换机：华为S5720-28P-LI（千兆工业交换机）
2.网络拓扑设计
[SCADA系统]←(MODBUSTCP/IP)→[华为交换机]←(EtherNet/IP)→[JM-EIPM-TCP网关]←(EtherNet/IP)→[新松AGV-3000] |
· 网关角色：JM-EIPM-TCP作为协议转换核心，左侧接口配置为MODBUSTCP从站（端口502），右侧接口配置为EtherNet/IP主站。
三、EtherNet/IP转MODBUSTCP协议转换实施步骤
1.网关硬件部署
· 物理连接：使用六类屏蔽网线将网关的ETH1接口连接至华为交换机，ETH2接口连接至AGV控制柜的EtherNet/IP端口。
· 电源配置：采用24VDC工业电源供电，电流需求≤150mA。
2.网关软件配置
（1）EtherNet/IP侧参数设置
1. 设备发现：通过网关配置软件（JM-ConfigToolV3.2）扫描局域网，识别AGV-3000的IP地址（192.168.1.20）。
2. 标签映射：
o 从AGV的EtherNet/IP标签库中导入关键参数：
§ 电池电压（Tag_BatteryVoltage，地址：0x0100，数据类型：FLOAT）
§ 运行速度（Tag_Speed，地址：0x0104，数据类型：INT）
§ 故障代码（Tag_ErrorCode，地址：0x0108，数据类型：UINT）
o 配置数据刷新周期为200ms，确保SCADA系统实时性。
（2）MODBUSTCP侧参数设置
1. 寄存器映射：
o 将AGV参数映射至MODBUS保持寄存器（40001-40003）：
2. 功能码配置：
o 使用功能码03（读取保持寄存器）和功能码06（写入单个寄存器），实现SCADA系统对AGV的监控与控制。
3.SCADA系统集成
1. 驱动配置：在研华WebAccess中创建MODBUSTCP驱动，设置网关IP（192.168.1.15）和端口（502）。
2. 数据点绑定：
o 将WebAccess的IO点与MODBUS寄存器关联：
§ AI_001（电池电压）→40001
§ AI_002（运行速度）→40002
§ DI_001（故障状态）→40003（通过位操作提取）
四、EtherNet/IP转MODBUSTCP协议转换效果验证
1.通信测试
· 数据准确性：通过网关日志监控，AGV参数与SCADA显示值误差≤0.1%，满足能源设施监控精度要求。
· 实时性测试：在AGV加速/减速过程中，SCADA系统数据刷新延迟≤300ms，符合工业自动化标准。
2.故障诊断
· 网络中断恢复：模拟ETH1接口断开后重新连接，网关自动重建MODBUSTCP会话时间≤5秒。
· 协议兼容性：验证网关对EtherNet/IP隐式报文（I/O数据）和显式报文（参数读写）的转换能力，确保AGV控制指令无丢失。
五、EtherNet/IP转MODBUSTCP协议转换应用价值
1.技术层面
· 协议解耦：通过JM-EIPM-TCP网关，SCADA系统无需修改MODBUSTCP协议栈即可兼容EtherNet/IP设备，降低系统升级成本。
· 数据透明传输：网关支持IEEE754浮点数、BCD码等工业数据格式转换，确保AGV参数在异构网络中无损传递。
2.商业层面
· 投资回报率（ROI）：项目实施后，AGV故障响应时间缩短60%，年维护成本降低约12万元。
· 可扩展性：网关预留2个以太网接口，支持未来新增光伏逆变器（MODBUSTCP）和储能系统（EtherNet/IP）的集成。
六、经验总结与行业推广
本案例证明，捷米特JM-EIPM-TCP网关通过EtherNet/IP转MODBUS TCP协议转换功能，有效解决了能源基础设施中异构协议设备的互联难题。其核心优势包括：
1. 零代码配置：通过图形化界面完成协议映射，缩短工程实施周期40%以上。
2. 工业级可靠性：工作温度范围-40℃~85℃，MTBF（平均无故障时间）≥50,000小时，适应能源行业严苛环境。
目前，该解决方案已推广至智慧电厂、油气管道巡检机器人等场景，为工业物联网（IIoT）架构下的设备互联提供了标准化路径。未来，随着TSN（时间敏感网络）技术的普及，EtherNet/IP转MODBUS TCP协议转换网关将进一步融合确定性通信能力，助力能源基础设施向智能化、低碳化更多详细内容或具体配置过程可联系羽工。